KR102085914B1

KR102085914B1 - Column flotation apparatus for extracting concentrate from mineral

Info

Publication number: KR102085914B1
Application number: KR1020190108369A
Authority: KR
Inventors: 이성재; 오주연; 한현철; 서미리; 이종훈; 박천영; 김현수; 명은지
Original assignee: 주식회사 에이이
Priority date: 2019-09-02
Filing date: 2019-09-02
Publication date: 2020-03-06

Abstract

The present invention relates to a column floating apparatus for extracting a concentrate from a mineral, which comprises: a column main body including a plurality of column unit modules having a floating space so that an inputted mineral raw ore can float, and having the plurality of column unit modules connected in series in a longitudinal direction; a concentrate recovery device placed at the top of the column main body to wash and recover a concentrate separated from the mineral raw ore and floating thereon; and a microbubble generator placed at the bottom of the column main body to generate microbubbles by using air introduced from the outside and supply the microbubbles to the column main body. In addition, the microbubble generator comprises: a bubble housing temporarily accommodating generated microbubbles; a bubble upper coupling member placed in the upper part of the bubble housing and detachably coupled to the bottom end unit of the column unit module composing the column main body; a bubble lower coupling member placed in the lower part of the bubble housing to be coupled to an air injector which supplies the air to the inside of the bubble housing; and a porous bubble generation module placed inside the bubble housing to accommodate the air provided from the air injector, and filtering the accommodated air to generate microbubbles. Therefore, the column floating apparatus for extracting a concentrate from a mineral can uniformly generate microbubbles.

Description

Column flotation apparatus for extracting concentrate from minerals

본 발명은 광물로부터 정광을 추출하기 위한 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 광물로부터 정광을 추출하기 위한 장치를 모듈화하여 조건에 따라 변경하여 사용할 수 있도록 하는 컬럼 부선장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for extracting concentrates from minerals, and more particularly, to a column flotation apparatus for modularizing the apparatus for extracting concentrates from minerals to be used according to the conditions.

일반적으로, 컬럼 부선장치는 임펠러에 의한 기계적 교반이 아닌 하부측 가스 스파저(gas sparger)에 의한 상향류와, 상부 세척수(wash water) 및 피드 슬러리(feed slurry)에 의한 하향류를 통해 와류를 형성시킨 후 그 와류에 의해 교반이 이루어지도록 하면서, 컬럼내에 투입되는 광물로부터 광물찌꺼기인 광미를 분리시킨 정광을 부유 선별하고 이를 회수할 수 있도록 하는 것이다.In general, the column flotation apparatus does not allow vortices to flow through the upstream flow by the bottom gas sparger and the downflow flow by the upper wash water and feed slurry rather than by mechanical agitation by the impeller. After the formation, the stirring is performed by the vortex, while floating the concentrates that separate the tailings, which are mineral residues, from the minerals introduced into the column so as to be suspended and recovered.

즉, 컬럼의 높이를 길게 설계한 후 그 내부에 광물을 투입하여 이를 상향류와 하향류에 의해 형성되는 와류를 통해 교반시, 컬럼 내에서 광액의 체류시간이 증가될 수 있는 것이고, 이에따라 광물로부터 광미가 분리된 정광의 부유 선별 효율을 높일 수 있도록 한 것이다.That is, when the length of the column is designed to be long and minerals are introduced into the inside thereof, the stirring time of the mineral liquid in the column can be increased by stirring the vortices formed by the upflow and the downflow, and thus The tailings was to increase the flotation efficiency of the separated concentrate.

이러한, 컬럼 부선장치를 통한 부유 선별시, 컬럼내 크리닝 존(cleaning zone)과 컬렉션 존(collection zone)의 기포층 높이는 광물 부선 후 정광 및 광미의 회수율 및 품질에 상당히 큰 영향을 미친다.In the floating sorting through the column flotation device, the bubble layer height of the cleaning zone and the collection zone in the column has a significant influence on the recovery and quality of the concentrate and the tailings after the mineral flotation.

그런데, 광물의 종류 또는 투입되는 광물의 량에 따라 컬럼 부선장치의 처리 효율은 달라진다. 컬럼내의 크리닝 존(cleaning zone)과 컬렉션 존(collection zone)의 기포층 높이가 모든 상황에서 동일한 경우에는 크리닝 존과 컬렉션 존의 각 기포층 높이를 광물의 종류 및 그 처리량에 따라 정교하게 조절하지 못하면서, 정광 및 광미의 회수율은 물론 품질이 저하되는 문제점을 가지고 있다.However, the treatment efficiency of the column floating apparatus varies depending on the type of mineral or the amount of the mineral to be added. If the bubble layer heights of the cleaning and collection zones in the column are the same in all circumstances, the heights of the respective bubble layers in the cleaning zone and the collection zone cannot be precisely adjusted according to the type of mineral and its throughput. The recovery of concentrates, tailings and tailings as well as the quality has a problem.

공개특허공보 제10-1997-0025723호(공개일 1997.06.24)Publication No. 10-1997-0025723 (Published Date 1997.06.24)

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 컬럼 본체를 컬럼 단위모듈들별로 분리하거나 결합할 수 있도록 함으로써, 컬럼내의 크리닝 존과 컬렉션 존의 기포층 높이를 필요에 따라 조절할 수 있도록 하며, 미세기포 발생을 균일하게 생성시킬 수 있도록 하는 광물로부터 정광을 추출하기 위한 컬럼 부선장치에 관한 것이다.The problem to be solved by the present invention, by allowing the column body to be separated or combined for each column unit module, it is possible to adjust the height of the bubble layer of the cleaning zone and the collection zone in the column as needed, and uniform microbubble generation It relates to a column floating device for extracting the concentrate from the mineral that can be generated.

상기 과제를 해결하기 위한 광물로부터 정광을 추출하기 위한 컬럼 부선장치는 투입된 광물 원광이 부유하도록 부유공간을 갖는 컬럼 단위모듈을 복수개 구비하고 있으며, 복수개의 컬럼 단위모듈들이 길이방향으로 각각 직렬 연결된 컬럼 본체; 상기 컬럼 본체의 상단에 구비되어 있으며, 상기 광물 원광으로부터 분리되어 부유된 정광을 세척 및 회수하는 정광 회수기; 및 상기 컬럼 본체의 하단에 구비되어 있으며, 외부에서 유입되는 공기를 이용해 미세 기포를 생성하여 상기 컬럼 본체로 공급하는 미세기포 생성기를 포함하고, 상기 미세기포 생성기는, 생성된 상기 미세기포를 일시 수용하는 기포 하우징; 상기 기포 하우징의 상부에 구비되어 상기 컬럼본체를 구성하는 컬럼 단위모듈의 하단부와 탈착 가능하게 결합하는 기포 상부결합부재; 상기 기포 하우징의 하부에 구비되어 상기 공기를 상기 기포 하우징의 내부로 공급하는 공기 주입기와 결합하는 기포 하부결합부재; 및 상기 기포 하우징의 내부에 구비되어 상기 공기 주입기로부터 제공되는 상기 공기를 수용하고, 상기 수용된 공기를 필터링하여 상기 미세기포를 생성하는 다공성의 기포 생성 모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.The column floating apparatus for extracting the concentrate from the mineral for solving the above problems is provided with a plurality of column unit modules having a floating space to float the mineral ore input, the column body modules are each connected in series in the longitudinal direction ; A concentrate recoverer which is provided at an upper end of the column body and separates and concentrates the suspended concentrate separated from the mineral ore; And a microbubble generator which is provided at a lower end of the column main body and generates microbubbles using air introduced from the outside and supplies the microbubble generator to the column main body, wherein the microbubble generator temporarily receives the generated microbubbles. Bubble housing; A bubble upper coupling member provided at an upper portion of the bubble housing to detachably couple to a lower end of a column unit module constituting the column body; A bubble lower coupling member disposed below the bubble housing and coupled to an air injector for supplying the air into the bubble housing; And a porous bubble generation module provided inside the bubble housing to receive the air provided from the air injector, and filter the received air to generate the microbubbles.

상기 컬럼 단위모듈은, 상기 부유 공간을 갖기 위한 통형 구조를 갖는 컬럼 하우징; 상기 컬럼 하우징의 상부에서 측면 방향으로 돌출되며, 다른 컬럼 단위모듈 또는 정광 회수기와 결합하기 위한 고리형 구조체를 포함하는 컬럼 상부결합부재; 및 상기 컬럼 하우징의 하부에서 측면 방향으로 돌출되며, 또 다른 컬럼 단위모듈 또는 미세기포 생성기와 결합하기 위한 고리형 구조체를 포함하는 컬럼 하부결합부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.The column unit module, the column housing having a tubular structure for having the floating space; A column upper coupling member protruding in a lateral direction from an upper portion of the column housing and including an annular structure for coupling with another column unit module or a concentrate recoverer; And a column lower coupling member protruding in a lateral direction from the bottom of the column housing and including an annular structure for coupling with another column unit module or microbubble generator.

상기 컬럼 상부결합부재 및 상기 컬럼 하부결합부재는, 다른 컬럼 단위모듈들, 정광 회수기 또는 미세기포 생성기와 길이방향으로 결합 및 탈착이 가능하도록 나사결합을 위한 홀 구조를 포함하는 것을 특징으로 한다.The column upper coupling member and the column lower coupling member may include a hole structure for screwing to be coupled to and detachable from the other column unit modules, the concentrate recoverer or the microbubble generator in the longitudinal direction.

상기 컬럼 단위모듈은, 상기 광물 원광을 상기 컬럼 하우징 내로 유입시키기 위한 적어도 하나 이상의 광물 유입구를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The column unit module may further include at least one mineral inlet for introducing the mineral ore into the column housing.

상기 기포 생성 모듈은, 길이방향으로 중심부가 중공된 통형 구조체이고, 상기 중심부로 유입되는 상기 공기를 상기 통형 구조체의 측벽을 통해 통과시켜서 상기 미세기포를 생성하는 멤브레인; 및 상기 기포 하우징의 내부에서 상기 멤브레인을 상기 기포 하부결합부재에 고정시키는 지지체를 포함하는 것을 특징으로 한다.The bubble generating module may include a membrane having a hollow central structure in a longitudinal direction, and passing the air flowing into the central portion through a sidewall of the cylindrical structure to generate the microbubbles; And a support fixing the membrane to the bubble lower coupling member in the bubble housing.

상기 멤브레인은, 다공성 세라믹 재질인 것을 특징으로 한다.The membrane is characterized in that the porous ceramic material.

상기 지지체는, 상기 멤브레인의 상부에 배치되어 상기 멤브레인의 상단부를 폐쇄시키는 상부 폐쇄부재; 상기 멤브레인의 하부에 배치되어 상기 멤브레인의 하단부 일부를 폐쇄시키는 하부 폐쇄부재; 및 상기 멤브레인의 상부와 하부에 각각 배치된 상기 상부 폐쇄부재 및 상기 하부 폐쇄부재와 각각 결합하여, 상기 멤브레인을 상기 상부 폐쇄부재와 상기 하부 폐쇄부재 사이에서 고정시키는 복수개의 환봉 연결부재들을 포함하는 것을 특징으로 한다.The support includes an upper closure member disposed on the membrane to close the upper end of the membrane; A lower closure member disposed under the membrane to close a portion of the lower end of the membrane; And a plurality of round bar connection members coupled to the upper closure member and the lower closure member respectively disposed on the upper and lower portions of the membrane to fix the membrane between the upper closure member and the lower closure member. It features.

상기 상부 폐쇄부재는, 상부 판형구조체; 상기 상부 판형구조체의 상면이 돔(dome) 형태로 연장된 돌출부; 및 상기 환봉 연결부재들과 결합하기 위해, 상기 상부 판형구조체의 테두리에 적어도 2 이상의 홀이 형성된 복수개의 상부 홀들을 포함하고, 상기 상부 판형 구조체의 하면은 상기 멤브레인의 상단부를 수용할 수 있도록 상기 멤브레인의 상단부 단면과 대응하는 홈부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The upper closure member, the upper plate-shaped structure; A protrusion having an upper surface of the upper plate-shaped structure extending in a dome shape; And a plurality of upper holes in which at least two holes are formed at an edge of the upper plate-shaped structure to couple with the round bar connecting members, and a lower surface of the upper plate-shaped structure can accommodate the upper end of the membrane. It characterized in that it comprises a groove corresponding to the top end of the cross section.

상기 하부 폐쇄부재는, 중심부가 중공된 하부 판형 구조체; 상기 하부 판형 구조체의 하면에 배치되며, 상기 공기를 상기 멤브레인으로 안내하기 위해 상기 공기 주입기와 연통되어 있는 관형 부재; 및 상기 환봉 연결부재들과 결합하기 위해, 상기 하부 판형구조체의 테두리에 적어도 2 이상의 홀이 형성된 복수개의 하부 홀들을 포함하는 것을 특징으로 한다.The lower closure member may include a lower plate-shaped structure having a hollow central portion; A tubular member disposed on a bottom surface of the lower plate-like structure, in communication with the air injector for guiding the air to the membrane; And a plurality of lower holes in which at least two holes are formed at an edge of the lower plate-shaped structure to couple with the round bar connecting members.

상기 환봉 연결부재는, 4개의 환봉 연결부재들이 구비되어, 상기 상부 폐쇄부재와 상기 하부 폐쇄부재의 4 부분들을 각각 연결하여 고정시키는 것을 특징으로 한다.The round bar connection member is provided with four round bar connection members, characterized in that for connecting and fixing the four parts of the upper closure member and the lower closure member, respectively.

상기 미세기포 생성기는 상기 기포 하우징의 측면부로 상기 미세기포의 생성을 촉진시키는 기포제를 유입시키는 기포제 유입구; 및 상기 광물 원광로부터 분리된 광미가 상기 기포 하우징의 하부에 축적될 경우에 상기 광미를 외부로 배출하기 위하기 위해 상기 기포 하우징의 측면부에 형성된 광미 배출구를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The microbubble generator includes a foaming agent inlet for introducing a foaming agent to promote the production of the microbubble to the side of the foam housing; And a tailings outlet formed at the side of the bubble housing to discharge the tailings to the outside when the tailings separated from the mineral ore accumulate in the lower portion of the bubble housing.

본 발명에 따르면, 컬럼 본체를 컴럼 단위모듈들별로 분리하거나 결합할 수 있도록 함으로써, 컬럼내의 컬렉션 존의 기포층 높이를 광물의 종류 및 광물의 처리량에 따라 편리하게 조절할 수 있다. According to the present invention, by allowing the column body to be separated or combined for each column unit module, the bubble layer height of the collection zone in the column can be conveniently adjusted according to the type of mineral and the throughput of the mineral.

또한, 본 발명에 따르면, 정광의 부유를 위한 미세기포 발생을 균일하게 생성시킬 수 있도록 함으로써, 투입되는 광물에 대응하는 미세기포의 발생을 유도할 수 있어서, 광물로부터 정광의 회수율을 높일 수 있다. In addition, according to the present invention, by generating the micro-bubbles for the floating of the concentrate uniformly, it is possible to induce the generation of micro-bubbles corresponding to the mineral to be injected, it is possible to increase the recovery rate of the concentrate from the mineral.

도 1은 본 발명인 광물로부터 정광을 추출하기 위한 컬럼 부선장치의 구조도이다.
도 2a 및 도 2b는 도 1에 도시된 컬럼 본체를 구성하는 복수의 컬럼 단위모듈들 중 어느 하나의 컬럼 단위모듈을 예시하는 구조도이다.
도 3a 및 도 3b는 도 1에 도시된 미세기포 생성기를 설명하기 위한 일 실시예의 구조도이다.
도 4a 및 도 4b는 도 3a 및 도 3b에 도시된 미세기포 생성기 내에 포함된 기포 생성 모듈을 설명하기 위한 일 실시예의 구조도이다.
도 5는 도 4a 및 도 4b에 도시된 기포 생성 모듈의 구성요소인 멤브레인을 설명하기 위한 일 실시예의 구조도이다.
도 6은 도 4a 및 도 4b에 도시된 기포 생성 모듈의 구성요소인 지지체를 설명하기 위한 일 실시예의 구조도이다.
도 7a 내지 도 7c는 도 6에 도시된 지지체의 각 구성요소를 설명하기 위한 일 실시예의 구조도이다.
도 8은 본원발명의 컬럼부선장치(Porous type)와 종래의 컬럼 부선장치(Cavitation type 및 Inline-mixer type) 각각의 기포 생성모듈들을 도시한 것이다.
도 9는 기포 생성 실험에 따라 생성된 각 컬럼 부선장치들의 기포제 농도 변화에 대응하는 기포 크기를 나타내는 그래프이다.
도 10은 각 컬럼 부선장치들의 기포 속도에 대응하는 기포 홀드업의 관계를 예시하는 일 실시예의 그래프이고, 도 11은 각 컬럼 부선장치들의 기포 속도에 대응하는 기포 홀드업의 관계를 예시하는 또 다른 실시예의 그래프이다.
도 12는 각 컬럼 부선장치들의 평균 기포 크기를 비교하는 그래프이다.1 is a structural diagram of a column flotation apparatus for extracting concentrate from the mineral of the present invention.
2A and 2B are structural diagrams illustrating any one column unit module among a plurality of column unit modules constituting the column body illustrated in FIG. 1.
3A and 3B are structural diagrams of an embodiment for describing the microbubble generator shown in FIG. 1.
4A and 4B are structural diagrams of an embodiment for explaining a bubble generation module included in the microbubble generator shown in FIGS. 3A and 3B.
FIG. 5 is a structural diagram of an embodiment for explaining a membrane which is a component of the bubble generating module shown in FIGS. 4A and 4B.
6 is a structural diagram of an embodiment for explaining a support which is a component of the bubble generating module shown in FIGS. 4A and 4B.
7A to 7C are structural diagrams of an embodiment for describing each component of the support illustrated in FIG. 6.
8 is a view illustrating bubble generation modules of each of the column floating apparatus (Porous type) and the conventional column floating apparatus (Cavitation type and Inline-mixer type) of the present invention.
FIG. 9 is a graph showing bubble sizes corresponding to foaming agent concentration changes of respective column floating apparatuses generated according to a bubble generating experiment.
FIG. 10 is a graph of one embodiment illustrating a relationship between bubble hold-ups corresponding to bubble speeds of respective column floaters, and FIG. 11 is yet another example illustrating a relationship between bubble hold-ups corresponding to bubble speeds of respective column floaters. It is a graph of an example.
12 is a graph comparing the average bubble size of each column floating unit.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명 기술적 사상의 실시예에 있어서 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명 기술적 사상의 실시예에 있어서 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.Advantages and features of the present invention, and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings. However, the embodiments of the inventive concept are not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various forms, and only the embodiments are provided so that the disclosure of the present invention may be completed and the technology to which the present invention pertains. It is provided to fully inform those skilled in the art of the scope of the invention, and is only defined by the scope of the claims in the embodiments of the present invention.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. In this specification, the singular also includes the plural unless specifically stated otherwise in the phrase.

본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In this specification, terms such as "comprise" or "have" are intended to indicate that there is a feature, number, step, action, component, part, or combination thereof described on the specification, one or more other features. It is to be understood that the present invention does not exclude the possibility of the presence or the addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

또한, 본 명세서에서 기술하는 실시 예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되거나 필요한 형태의 변화도 포함하는 것이다. 예를 들면, 직각으로 도시된 영역은 라운드 지거나 소정 곡률을 가지는 형태일 수 있다. 따라서, 도면에서 예시된 영역들은 개략적인 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 장치의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다.In addition, embodiments described herein will be described with reference to cross-sectional views and / or plan views, which are ideal exemplary views of the present invention. In the drawings, the thicknesses of films and regions are exaggerated for effective explanation of technical content. Accordingly, shapes of the exemplary views may be modified by manufacturing techniques and / or tolerances. Accordingly, the embodiments of the present invention are not limited to the specific forms shown, but also include changes in form or required form according to the manufacturing process. For example, the region shown at right angles may be round or have a predetermined curvature. Thus, the regions illustrated in the figures have schematic attributes, and the shape of the regions illustrated in the figures is intended to illustrate a particular form of region of the device and is not intended to limit the scope of the invention.

명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 따라서, 동일한 참조 부호 또는 유사한 참조 부호들은 해당 도면에서 언급 또는 설명되지 않았더라도, 다른 도면을 참조하여 설명될 수 있다. 또한, 참조 부호가 표시되지 않았더라도, 다른 도면들을 참조하여 설명될 수 있다.Like reference numerals refer to like elements throughout the specification. Thus, the same or similar reference numerals may be described with reference to other drawings, even if not mentioned or described in the corresponding drawings. Also, although reference numerals are not indicated, they may be described with reference to other drawings.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명인 광물로부터 정광을 추출하기 위한 컬럼 부선장치의 구조도이다.1 is a structural diagram of a column flotation apparatus for extracting concentrates from the mineral of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 컬럼 부선장치는 정광 회수기(100), 컬럼 본체(200), 미세기포 생성기(300)를 포함한다. 또한, 컬럼 부선장치는 미세기포 생성기(300)에 공기를 공급하기 위한 공기 주입기(400)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, the column floating apparatus according to the present invention includes a concentrate recoverer 100, a column body 200, and a microbubble generator 300. In addition, the column flotation apparatus may include an air injector 400 for supplying air to the microbubble generator 300.

정광 회수기(100)는 컬럼 본체(200)의 상단에 구비되어 있으며, 광물 원광으로부터 분리되어 부유된 정광을 세척하기 위해 세척수를 분사하고, 세척수 분사에 따라 세척된 정광을 회수한다. Concentrate recovery unit 100 is provided on the top of the column body 200, is separated from the mineral ore injecting the washing water to wash the concentrated concentrate, and recovers the concentrated concentrate in accordance with the washing water injection.

이를 위해, 정광 회수기(100)는 세척수를 분사하기 위한 세척수 분사모듈(미도시)과 세척된 정광을 회수하여 토출시키기 위한 정광 토출구를 포함한다. To this end, the concentrate recoverer 100 includes a washing water injection module (not shown) for spraying the washing water and a concentrate discharge port for collecting and discharging the washed concentrate.

세척수 분사모듈은 컬럼 본체(200)내의 상단에 구비되어 있으며, 외부에 구비된 세척수 공급장치와 연결된 구조를 포함한다. 세척수 공급장치로부터 세척수가 공급되면, 세척수 분사모듈은 컬럼 본체(200)가 위치하는 방향으로 세척수를 분사한다. 이에 따라, 세척수 분사모듈은 컬럼 본체(200) 내에 투입되는 광물 원광의 피드 슬러리(feed slurry)와 함께 와류를 형성하기 위한 하향류를 발생시킨다. 여기서, 세척수는 광물 원광의 부유 선별시 정광에 섞여 있는 맥석 광물을 씻겨주어 정광의 품질을 향상시키는 기능을 수행한다. 정광 토출구는 광물 원광의 부유 선별시 고체 슬러리와 액체의 혼합물인 광액 상태의 정광을 외부로 토출하기 위한 배출구이다. The washing water injection module is provided at the upper end of the column body 200 and includes a structure connected to the washing water supply device provided at the outside. When the washing water is supplied from the washing water supply device, the washing water spray module sprays the washing water in the direction in which the column body 200 is located. Accordingly, the washing water injection module generates a downflow for forming a vortex with a feed slurry of mineral ore injected into the column body 200. Here, the washing water washes the gangue minerals mixed in the concentrate during the flotation of the mineral ore to improve the quality of the concentrate. The concentrate discharge port is a discharge port for discharging the concentrate in a mineral state, which is a mixture of a solid slurry and a liquid, to the outside during floating sorting of mineral ore.

정광 회수기(100)는 하부에 컬럼 본체(200)와 결합하기 위한 판형 결합부재를 구비하고 있다. 판형 결합부재는 컬럼 본체(200)와 나사 결합방식 또는 삽입 결합방식에 의해 결합되어 있다. 나사 결합을 위해, 판형 결합부재에는 복수개의 홀 구조들을 포함한다.The concentrate recoverer 100 has a plate-shaped coupling member for coupling with the column body 200 at the bottom. The plate coupling member is coupled to the column body 200 by a screw coupling method or an insertion coupling method. For screwing, the plate-shaped coupling member includes a plurality of hole structures.

컬럼 본체(200)는 투입된 광물 원광이 부유하도록 부유공간을 갖는 컬럼 단위모듈을 복수개 구비하고 있으며, 복수개의 컬럼 단위모듈들이 길이방향으로 각각 직렬 연결되어 있다. 컬럼 본체(200)는 복수개의 컬럼 단위 모듈들이 서로 연통되어 있는 연결 구조체를 형성한다.The column body 200 includes a plurality of column unit modules having a floating space to float the mineral ore introduced therein, and the plurality of column unit modules are connected in series in the longitudinal direction. The column body 200 forms a connection structure in which a plurality of column unit modules are in communication with each other.

컬럼 본체(200)는 이러한 연결 구조체 내에 투입되는 광물 원광, 정광 회수기(100)로부터 공급되는 세척수 및 미세기포 생성기(300)로부터 제공되는 미세기포 등을 수용할 수 있다. The column body 200 may accommodate mineral ore, washing water supplied from the concentrate recovery device 100, microbubbles provided from the microbubble generator 300, and the like introduced into the connection structure.

정광 회수기(100)에서 세척수를 하향 분사하고, 미세기포 생성기(300)에서 미세기포를 생성하여 컬럼 본체(200)로 공급하게 되면, 컬럼 본체(200) 내에서는 세척수와 광물 원광의 피드 슬러리에 의한 하향류, 그리고 미세기포에 의한 상향류가 작용하여 와류가 형성된다.When the washing water is injected downward in the concentrate recovery device 100, and the microbubbles are generated by the microbubble generator 300 and supplied to the column body 200, the feed slurry of the washing water and the mineral ore may be formed in the column body 200. Downflow and upflow by microbubbles act to form a vortex.

이때, 하향류와 상향류에 의해 형성되는 와류로 인해, 컬럼 본체(200)의 내부는 서로 다른 기포층 높이를 가지는 크리닝 존과 컬렉션 존으로 분리되면서, 컬렉션 존에서는 버블(bubble)에 목적 광물(예; 금, 연, 아연 등)이 흡착된 상태로 크리닝 존으로 이동하게 된다. 이에 따라, 클리닝 존의 상측에 위치하는 정광 회수기(100)는 크리닝 존으로 이동되는 버블에 흡착된 목적 광물인 고체 슬러리와 액체가 혼합된 광액 상태의 정광을 배출시킨다. 이때, 컬럼 본체(20)의 하부에 위치하는 미세기포 생성기(300)는 컬럼 본체(200)에서 광물 원광으로부터 분리된 고체와 액체가 혼합된 광미를 수용하며, 이러한 광미를 외부로 배출시킨다. 컬럼 본체에 대한 보다 자세한 내용은 후술한다.At this time, due to the vortices formed by the downflow and upflow, the interior of the column body 200 is separated into a cleaning zone and a collection zone having different bubble layer heights, and the target mineral (bubble) in the bubble in the collection zone. (Eg, gold, lead, zinc, etc.) are moved to the cleaning zone in an adsorbed state. As a result, the concentrate recoverer 100 located above the cleaning zone discharges the concentrate in the form of a mineral liquid mixed with a solid slurry, which is a target mineral adsorbed to a bubble moved to the cleaning zone, and a liquid. At this time, the microbubble generator 300 positioned below the column body 20 accommodates the tailings in which the solid and liquid separated from the mineral ore in the column body 200 are mixed, and discharges the tailings to the outside. More details about the column body will be described later.

미세기포 생성기(300)는 컬럼 본체(200)의 하단에 구비되어 있으며, 공기 주입기(400)를 통해 외부에서 유입되는 공기를 이용해 미세 기포를 생성하며, 생성된 미세기포를 컬럼 본체(200)로 공급한다. 미세기포 생성기(300)에 대한 보다 자세한 내용도 후술한다.The microbubble generator 300 is provided at the bottom of the column body 200, generates microbubbles using air introduced from the outside through the air injector 400, and generates the microbubbles to the column body 200. Supply. More details about the microbubble generator 300 will also be described later.

공기 주입기(400)는 미세기포 생성기(300)에서 필요로 하는 공기를 공급하는 기기로, 미세 기포 생성기(300)의 하부와 연결되어 있다. 이에 따라, 공기 주입기(400)는 외부로부터 공기를 유입하여 미세기포 생성기(300)로 공급하며, 공급된 공기가 미세 기포로 변형되어 컬럼 본체(200) 내에서 와류 형성을 위한 상향류를 발생시킨다.The air injector 400 is a device for supplying air required by the microbubble generator 300 and is connected to the lower part of the microbubble generator 300. Accordingly, the air injector 400 introduces air from the outside and supplies the air to the microbubble generator 300, and the supplied air is transformed into microbubbles to generate an upflow for vortex formation in the column body 200. .

도 2a 및 도 2b는 도 1에 도시된 컬럼 본체(200)를 구성하는 복수의 컬럼 단위모듈들 중 어느 하나의 컬럼 단위모듈(200a)을 예시하는 구조도이다. 전술한 바와 같이, 컬럼 본체(200)는 이러한 컬럼 단위모듈들이 길이방향으로 직렬로 결합되어 있다. 컬럼 본체(200)를 구성하는 컬럼 단위모듈들의 개수는 필요에 따라 증감되어 서로 탈부착될 수 있다.2A and 2B are structural diagrams illustrating one column unit module 200a among a plurality of column unit modules constituting the column body 200 illustrated in FIG. 1. As described above, the column body 200 has these column unit modules coupled in series in the longitudinal direction. The number of column unit modules constituting the column body 200 may be increased or decreased as necessary to be attached to and detached from each other.

도 2a 및 도 2b를 참조하면, 컬럼 단위모듈(200a)은 컬럼 하우징(210), 컬럼 상부결합부재(220), 컬럼 하부결합부재(230) 및 광물 유입구(240)를 포함할 수 있다.2A and 2B, the column unit module 200a may include a column housing 210, a column upper coupling member 220, a column lower coupling member 230, and a mineral inlet 240.

컬럼 하우징(210)은 광물 원광이 부유할 수 있는 공간을 갖는 통형 구조를 포함한다. 여기서, 통형 구조는 길이방향으로 중심부가 중공된 원통형 구조이거나 각통형 구조일 수 있다. The column housing 210 includes a cylindrical structure having a space in which mineral ore can float. Here, the cylindrical structure may be a cylindrical structure having a central portion in the longitudinal direction or a cylindrical structure.

정광 회수기(100)에서 세척수를 컬럼 본체(200)가 위치하는 하부 방향으로 분사하고, 미세기포 생성기(300)가 미세기포를 컬럼 본체(200)가 위치하는 상부 방향으로 공급하게 되면, 컬럼 본체(200)를 구성하는 컬럼 단위모듈(200a)의 컬럼 하우징(210) 내부는 세척수에 의한 하향류와 미세기포에 의한 상향류에 의해 와류가 형성되고, 이와 같은 와류에 의해 광물 원광 중에서 정광의 부유 선별이 일어난다. 이와 함께, 광물 원광 중에서 광미가 분리되어 미세기포 생성기(300)를 통해 외부로 배출된다. In the concentrate recoverer 100, the washing water is sprayed in a downward direction in which the column body 200 is positioned, and the microbubble generator 300 supplies the micro bubbles in an upper direction in which the column body 200 is positioned. Inside the column housing 210 of the column unit module 200a constituting the vortex vortex is formed by the downflow by the washing water and the upflow by the micro-bubbles, and the floating sorting of concentrate from the mineral ore by such vortex This happens. In addition, the tailings are separated from the mineral ore is discharged to the outside through the micro-bubble generator (300).

컬럼 상부결합부재(220)는 컬럼 하우징(210)의 상부에서 측면 방향으로 돌출된 것으로, 다른 컬럼 단위모듈 또는 정광 회수기(100)와 결합 및 지지하기 위해 고리형의 구조체를 갖는다.The column upper coupling member 220 protrudes in the lateral direction from the top of the column housing 210, and has an annular structure for engaging and supporting the other column unit module or the concentrate recoverer 100.

컬럼 상부결합부재(220)는 다른 컬럼 단위모듈 또는 정광 회수기(100)와 길이방향으로 결합 및 탈착이 가능하도록 나사결합을 위한 홀 구조체(220-1)를 구비할 수 있다. 컬럼 상부결합부재(220)는 홀 구조체(220-1)를 통한 나사 결합을 위한 볼트 및 너트 부재(미도시)를 포함할 수 있다.The column upper coupling member 220 may include a hole structure 220-1 for screwing to be coupled to and detached from the other column unit module or the concentrate recoverer 100 in the longitudinal direction. The column upper coupling member 220 may include a bolt and nut member (not shown) for screwing through the hole structure 220-1.

홀 구조체(220-1)는 적어도 1개 이상이며 안정적인 결합을 위해 3개 이상 구비될 수 있다. 이러한 홀 구조체(220-1)에 볼트를 삽입하고 너트로 고정함으로써, 컬럼 단위 모듈들 또는 정광 회수기(100)를 직렬로 연결할 수도 있고, 이들을 탈착시킬 수도 있다. At least one hole structure 220-1 may be provided and three or more for stable coupling. By inserting a bolt into the hole structure 220-1 and fixing it with a nut, the column unit modules or the concentrate recoverer 100 may be connected in series or may be detached from each other.

컬럼 하부결합부재(230)는 컬럼 하우징(210)의 하부에서 측면 방향으로 돌출된 것으로, 다른 컬럼 단위모듈 또는 미세기포 생성기(300)와 결합 및 지지하기 위해 고리형의 구조체를 갖는다.The column lower coupling member 230 protrudes in the lateral direction from the bottom of the column housing 210, and has an annular structure for engaging and supporting the other column unit module or the microbubble generator 300.

컬럼 하부결합부재(230)는 다른 컬럼 단위모듈 또는 미세기포 생성기(300)와 길이방향으로 결합 및 탈착이 가능하도록 나사결합을 위한 홀 구조체(230-1)를 구비할 수 있다. 컬럼 하부결합부재(230)는 홀 구조체(230-1)를 통한 나사 결합을 위한 볼트 및 너트 부재(미도시)를 포함할 수 있다.The column lower coupling member 230 may include a hole structure 230-1 for screwing to be coupled to and detachable from the other column unit module or the microbubble generator 300 in the longitudinal direction. The column lower coupling member 230 may include a bolt and nut member (not shown) for screwing through the hole structure 230-1.

홀 구조체(230-1)는 적어도 1개 이상이며 안정적인 결합을 위해 3개 이상 구비될 수 있다. 이러한 홀 구조체(230-1)에 볼트를 삽입하고 너트로 고정함으로써, 컬럼 단위 모듈들 또는 미세기포 생성기(300)를 직렬로 연결할 수도 있고, 이들을 탈착시킬 수도 있다. At least one hole structure 230-1 may be provided and three or more for stable coupling. By inserting a bolt into the hole structure 230-1 and fixing it with a nut, the column unit modules or the microbubble generator 300 may be connected in series or may be detached from each other.

광물 유입구(240)는 광물 원광을 컬럼 하우징(210) 내로 유입시키기 위한 통로이며, 컬럼 하우징(210)의 측부에 구비되어 컬럼 하우징(210)의 내벽과 연통된 구조를 갖는다. The mineral inlet 240 is a passage for introducing mineral ore into the column housing 210, and is provided at the side of the column housing 210 to communicate with an inner wall of the column housing 210.

도 3a 및 도 3b는 도 1에 도시된 미세기포 생성기(300)를 설명하기 위한 일 실시예의 구조도이고, 도 4a 및 도 4b는 도 3a 및 도 3b에 도시된 미세기포 생성기(300) 내에 포함된 기포 생성 모듈을 설명하기 위한 일 실시예의 구조도이다. 3A and 3B are structural diagrams of an embodiment for explaining the microbubble generator 300 shown in FIG. 1, and FIGS. 4A and 4B are included in the microbubble generator 300 shown in FIGS. 3A and 3B. A structure diagram of an embodiment for describing the bubble generation module is shown.

도 3a 및 도 3b과 도 4a 및 도 4b를 참조하면, 미세기포 생성기(300)는 기포 하우징(310), 기포 상부결합부재(320), 기포 하부결합부재(330), 기포제 유입구(340), 정미 토출구(350) 및 기포 생성모듈(360)을 포함한다.3A and 3B and 4A and 4B, the microbubble generator 300 includes a bubble housing 310, a bubble upper coupling member 320, a bubble lower coupling member 330, a foam agent inlet 340, It includes a net discharge port 350 and the bubble generating module 360.

기포 하우징(310)은 기포 생성모듈(360)에서 생성된 미세기포를 일시 수용한다. 기포 하우징(310)은 미세기포가 컬럼 본체(200)로 공급되기 위한 공간을 갖는 통형 구조를 포함한다. 여기서, 통형 구조는 길이방향으로 중심부가 중공된 원통형 구조이거나 각통형 구조일 수 있다. The bubble housing 310 temporarily receives the micro bubbles generated by the bubble generating module 360. The bubble housing 310 includes a cylindrical structure having a space for supplying microbubbles to the column body 200. Here, the cylindrical structure may be a cylindrical structure having a central portion in the longitudinal direction or a cylindrical structure.

기포 하우징(310)의 통형 구조의 중심부에는 기포 생성모듈(360)이 배치되어 있다. 이에 따라, 기포 하우징(310)은 기포 생성모듈(360)의 측면부를 따라 생성되는 미세기포를 수용할 수 있으며, 해당 미세기포를 컬럼 본체(200)로 공급하기 위한 통로 기능을 수행한다. The bubble generating module 360 is disposed at the center of the cylindrical structure of the bubble housing 310. Accordingly, the bubble housing 310 may accommodate the micro bubbles generated along the side of the bubble generating module 360, and performs a passage function for supplying the micro bubbles to the column body 200.

기포 상부결합부재(320)는 기포 하우징(310)의 상부에서 측면 방향으로 돌출된 것으로, 컬럼 본체(200)를 구성하는 컬럼 단위모듈(200a)과 결합하는 고리형의 구조체를 포함한다.The bubble upper coupling member 320 protrudes in the lateral direction from the top of the bubble housing 310, and includes an annular structure coupled to the column unit module 200a constituting the column body 200.

기포 상부결합부재(320)는 컬럼 단위모듈(200a)과 길이방향으로 결합 및 탈착이 가능하도록 나사결합을 위한 홀 구조체(320-1)를 구비할 수 있다. 기포 상부결합부재(320)는 홀 구조체(320-1)를 통한 나사 결합을 위한 볼트 및 너트 부재(미도시)를 포함할 수 있다.The bubble upper coupling member 320 may include a hole structure 320-1 for screwing to be coupled to and detachable from the column unit module 200a in the longitudinal direction. The bubble upper coupling member 320 may include a bolt and nut member (not shown) for screwing through the hole structure 320-1.

홀 구조체(320-1)는 적어도 1개 이상이며 안정적인 결합을 위해 3개 이상 구비될 수 있다. 이러한 홀 구조체(320-1)에 볼트를 삽입하고 너트로 고정함으로써, 미세기포 생성기(300)와 컬럼 본체(200)를 직렬로 연결할 수도 있고, 이를 탈착시킬 수도 있다. At least one hole structure 320-1 may be provided at least three for stable coupling. By inserting a bolt into the hole structure 320-1 and fixing it with a nut, the microbubble generator 300 and the column body 200 may be connected in series, or may be detached.

기포 하부결합부재(330)는 기포 하우징(310)의 하부에서 측면 방향으로 돌출된 것으로, 공기 주입기(400)와 결합하기 위해 고리형의 구조체를 갖는다. 또한, 기포 하부결합부재(330)는 중심부가 중공되어 있어서, 후술할 기포 생성 모듈을 삽입 고정시킬 수 있다. The bubble lower coupling member 330 protrudes in the lateral direction from the bottom of the bubble housing 310 and has an annular structure for engaging with the air injector 400. In addition, since the bubble lower coupling member 330 is hollow in the center, the bubble generation module to be described later may be inserted and fixed.

기포 하부결합부재(330)는 공기 주입기(400)와 길이방향으로 결합 및 탈착이 가능하도록 나사결합을 위한 홀 구조체(330-1)를 구비할 수 있다. 기포 하부결합부재(330)는 홀 구조체(330-1)를 통한 나사 결합을 위한 볼트 및 너트 부재(미도시)를 포함할 수 있다.The bubble lower coupling member 330 may include a hole structure 330-1 for screwing to be coupled to and detachable from the air injector 400 in the longitudinal direction. The bubble lower coupling member 330 may include a bolt and nut member (not shown) for screwing through the hole structure 330-1.

홀 구조체(330-1)는 적어도 1개 이상이며 안정적인 결합을 위해 3개 이상 구비될 수 있다. 이러한 홀 구조체(330-1)에 볼트를 삽입하고 너트로 고정함으로써, 미세기포 생성기(300)와 공기 주입기(400)를 직렬로 연결할 수도 있고, 이를 탈착시킬 수도 있다. At least one hole structure 330-1 may be provided and three or more for stable coupling. By inserting a bolt into the hole structure 330-1 and fixing with a nut, the microbubble generator 300 and the air injector 400 may be connected in series, or may be detached.

기포제 유입구(340)는 기포 하우징(310)의 측면부에 미세기포의 생성을 촉진시키는 기포제를 기포 하우징(310)의 내부로 유입시키는 통로이다. 이를 위해, 기포제 유입구(340)는 기포 하우징(310)의 측부에 구비되어 기포 하우징(310)의 내벽과 연통된 구조를 갖는다. 기포제의 유입에 따라 기포 생성모듈(360)에서 생성되는 미세기포와 교반되어 미세기포의 증폭이 유발될 수 있다. The foaming agent inlet 340 is a passage through which the foaming agent for promoting the generation of microbubbles in the side surface of the foam housing 310 is introduced into the foam housing 310. To this end, the foam inlet 340 is provided on the side of the bubble housing 310 has a structure in communication with the inner wall of the bubble housing 310. As the foaming agent flows in, the microbubbles generated in the bubble generating module 360 may be agitated to amplify the microbubbles.

광미 배출구(350)는 광물 원광로부터 분리된 광미가 기포 하우징(310)의 하부에 축적될 경우에 광미를 외부로 배출하기 위한 것으로, 기포 하우징(310)의 측면부에 형성되어 있다. 이때 광미는 고체와 액체의 혼합물인 액상의 형태일 수 있다. 광미 배출구(350)는 기포 하우징(310)의 측면부에서 기포제 유입구(340)보다 상대적으로 낮은 위치에 배치될 수 있다.The tailings outlet 350 is for discharging the tailings to the outside when the tailings separated from the mineral ore accumulate in the lower portion of the bubble housing 310, and are formed in the side portion of the bubble housing 310. The tailings may be in the form of a liquid, which is a mixture of solid and liquid. The tailings outlet 350 may be disposed at a position relatively lower than the foaming agent inlet 340 at the side portion of the foam housing 310.

기포 생성 모듈(360)은 기포 하우징(310)의 내부에 구비되어 공기 주입기(400)로부터 제공되는 공기를 수용하고, 수용된 공기를 필터링하여 미세 기포를 생성하는 다공성의 구조를 갖는다.The bubble generation module 360 has a porous structure that is provided inside the bubble housing 310 to receive air provided from the air injector 400 and to filter the received air to generate fine bubbles.

도 4a 및 도 4b를 참조하면, 기포 생성 모듈(360)은 멤브레인(362) 및 지지체(364)를 포함한다.4A and 4B, the bubble generating module 360 includes a membrane 362 and a support 364.

멤브레인(362)은 길이방향으로 중심부가 중공된 통형 구조체이고, 중심부로 유입되는 공기를 통형 구조체의 측벽을 통해 통과시켜서 미세기포를 생성한다. The membrane 362 is a cylindrical structure having a hollow central portion in the longitudinal direction, and passes air flowing into the central portion through the sidewall of the cylindrical structure to generate microbubbles.

도 5는 도 4a 및 도 4b에 도시된 기포 생성 모듈(360)의 구성요소인 멤브레인(362)을 설명하기 위한 일 실시예의 구조도이다. 다만, 도 5에서는 원통형의 멤브레인을 예시하고 있지만, 이러한 구조은 예시적인 것에 불과하며, 다양한 통형 구조체가 멤브레인(362)의 구조로 적용될 수 있다.FIG. 5 is a structural diagram of one embodiment for explaining the membrane 362 that is a component of the bubble generation module 360 shown in FIGS. 4A and 4B. 5 illustrates a cylindrical membrane, the structure is merely exemplary, and various cylindrical structures may be applied to the structure of the membrane 362.

도 5를 참조하면, 멤브레인은 일정 두께를 갖는 원통형 구조체 또는 각통형 구조체를 포함한다. 여기서, 일정 두께는 광물 원광의 종류 또는 광물 원광의 처리량에 따라 다양한 두께를 가질 수 있다. 또한, 멤브레인은 다공성 세라믹 재질로 구성된 것일 수 있다. 멤브레인의 통형 구조체는 다공성 세라믹 재질로 구성됨에 따라 미세 공극을 통해 공기를 통과시킬 수 있으며, 이러한 미세 공극을 통해 통과되는 공기가 미세기포를 생성시키게 된다. 미세 공극의 크기도 광물 원광의 종류 또는 광물 원광의 처리량에 따라 다양한 공극 크기를 가질 수 있다. Referring to FIG. 5, the membrane includes a cylindrical structure or a cylindrical structure having a certain thickness. Here, the predetermined thickness may have various thicknesses depending on the type of mineral ore or the throughput of the mineral ore. In addition, the membrane may be made of a porous ceramic material. Since the cylindrical structure of the membrane is made of a porous ceramic material, air can pass through the micropores, and the air passing through the micropores generates microbubbles. The size of the fine pores may also have various pore sizes depending on the type of mineral ore or the throughput of the mineral ore.

지지체(364)는 기포 하우징(310)의 내부에서 멤브레인(362)을 기포 하부결합부재(330)에 고정시킨다. The support 364 fixes the membrane 362 to the bubble lower coupling member 330 in the bubble housing 310.

도 6은 도 4a 및 도 4b에 도시된 기포 생성 모듈(360)의 구성요소인 지지체(364)를 설명하기 위한 일 실시예의 구조도이고, 도 7a 내지 도 7c는 도 6에 도시된 지지체(364)의 각 구성요소를 설명하기 위한 일 실시예의 구조도이다. FIG. 6 is a structural diagram of an embodiment for explaining the support 364 that is a component of the bubble generating module 360 shown in FIGS. 4A and 4B, and FIGS. 7A to 7C show the support 364 shown in FIG. 6. The structural diagram of an embodiment for explaining each component of the.

도 6을 참조하면, 지지체(364)는 상부 폐쇄부재(364-1), 하부 폐쇄부재(364-2) 및 환봉 연결부재(364-3)를 포함한다.Referring to FIG. 6, the support 364 includes an upper closing member 364-1, a lower closing member 364-2, and a round bar connecting member 364-3.

상부 폐쇄부재(364-1)는 멤브레인(362)의 상부에 배치되어 멤브레인(362)의 상단부를 폐쇄시킨다. The upper closure member 364-1 is disposed on the membrane 362 to close the upper end of the membrane 362.

도 7a를 참조하면, 상부 폐쇄부재(364-1)는 상부 판형구조체(364-11), 돌출부(364-12) 및 상부 홀들(364-13)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 7A, the upper closure member 364-1 may include an upper plate-like structure 364-11, a protrusion 364-12, and upper holes 364-13.

상부 판형구조체(364-11)는 멤브레인(362)의 상단부를 폐쇄시키기 위한 판형 부재로, 원형 또는 각형의 구조를 포함한다. 다만, 상부 판형구조체(364-11)의 판형 단면은 예시적인 것이며 다양한 형태로 변형될 수 있다. 또한, 상부 판형 구조체(364-11)의 하면은 멤브레인(362)의 상단부를 수용할 수 있도록 멤브레인(362)의 상단부 단면과 대응하는 홈부를 포함할 수 있다. 홈부에는 멤브레인(362)과의 접촉시에 완충을 위한 탄성 링이 삽입될 수 있다.The upper plate structure 364-11 is a plate member for closing an upper end of the membrane 362 and includes a circular or rectangular structure. However, the plate-shaped cross section of the upper plate-like structure 364-11 is exemplary and may be modified in various forms. In addition, the lower surface of the upper plate-shaped structure 364-11 may include a groove portion corresponding to the upper end cross section of the membrane 362 to accommodate the upper end of the membrane 362. The groove may have an elastic ring inserted therein for contact with the membrane 362.

돌출부(364-12)는 상부 판형구조체(364-11)의 상면이 돔(dome) 형태로 상부 방향으로 연장된 구조체이다. 돌출부(364-12)의 돔 형태는 원뿔 형태일 수도 있고, 각 뿔 형태일 수도 있으며, 다양한 형태로 변형될 수 있다. 돌출부(364-12)가 구비됨으로 인해, 컬럼 본체(200)에서 광물 원광에서 분리된 광미가 기포 생성 모듈(360)의 상부에 누적되지 않고, 기포 하우징(310)의 하부로 이동할 수 있도록 하는 광미의 안내 기능을 수행할 수 있다. The protrusion 364-12 is a structure in which an upper surface of the upper plate-shaped structure 364-11 extends upward in a dome shape. The dome shape of the protrusion 364-12 may be a cone shape, each horn shape, and may be modified in various shapes. Due to the protrusion 364-12, the tailings separated from the mineral ore in the column body 200 do not accumulate on the top of the bubble generation module 360, but move to the bottom of the bubble housing 310. Guide function can be performed.

상부 홀들(364-13)은 환봉 연결부재들(364-3)에 의해 하부 폐쇄부재(364-2)와 고정 및 결합하기 위해, 상부 판형구조체(364-11)의 테두리에 적어도 2 이상의 홀 형태로 형성된 것이다. 상부 홀들(364-13)의 내벽은 환봉 연결부재들(364-3)과 결합하기 위해, 나사산이 형성된 것일 수 있다.The upper holes 364-13 form at least two or more holes in the rim of the upper plate-shaped structure 364-11 for fixing and engaging with the lower closure member 364-2 by the round bar connecting members 364-3. It is formed as. The inner wall of the upper holes 364-13 may be threaded to engage the round bar connecting members 364-3.

하부 폐쇄부재(364-2)는 멤브레인(362)의 하부에 배치되어 멤브레인(362)의 하단부 일부를 폐쇄시킨다. The lower closure member 364-2 is disposed under the membrane 362 to close a portion of the lower end of the membrane 362.

도 7b를 참조하면, 하부 폐쇄부재(364-2)는 하부 판형구조체(364-21), 관형 부재(364-22) 및 하부 홀들(364-23)을 포함한다.Referring to FIG. 7B, the lower closure member 364-2 includes a lower plate-shaped structure 364-21, a tubular member 364-22, and lower holes 364-23.

하부 판형구조체(364-21)는 멤브레인(362)의 하단부를 일부 폐쇄시키기 위한 판형 부재로, 원형 또는 각형의 구조를 포함한다. 다만, 하부 판형구조체(364-21)의 판형 단면은 예시적인 것이며 다양한 형태로 변형될 수 있다. 하부 판형구조체(364-21)의 중심부는 중공되어 있다. 중공된 중심부를 통해, 공기 주입기(400)에서 제공하는 공기가 유입되고 통형 구조체인 멤브레인(362)의 내부로 전달된다. The lower plate structure 364-21 is a plate member for partially closing the lower end of the membrane 362 and includes a circular or rectangular structure. However, the plate-shaped cross section of the lower plate-shaped structure (364-21) is exemplary and may be modified in various forms. The central portion of the lower plate-shaped structure 364-21 is hollow. Through the hollow central portion, air provided by the air injector 400 is introduced and transferred into the membrane 362, which is a cylindrical structure.

관형 부재(364-22)는 하부 판형 구조체(364-21)의 하면에 배치되며, 공기 주입기(400)에서 제공하는 공기를 하부 판형구조체(364-21)를 통해 멤브레인(362)으로 안내하기 위해 공기 주입기(400)와 연통되어 있다. 관형 부재(364-22)의 단면은 원통형 또는 각통형일 수 있다. 특히, 관형 부재(364-22)는 기포 하부결합부재(330)의 중심부에 형성된 중공 영역에 삽입됨으로써, 기포 생성 모듈(360)을 기포 하부결합부재(330)에 결합 및 고정시킬 수 있다. The tubular member 364-22 is disposed on the bottom surface of the lower plate structure 364-21, to guide air provided by the air injector 400 through the lower plate structure 364-21 to the membrane 362. In communication with the air injector 400. The cross section of tubular member 364-22 may be cylindrical or angular. In particular, the tubular member 364-22 may be inserted into a hollow region formed at the center of the bubble lower coupling member 330 to couple and fix the bubble generation module 360 to the bubble lower coupling member 330.

하부 홀들(364-23)은 환봉 연결부재들(364-3)에 의해 상부 폐쇄부재(364-1)와 고정 및 결합하기 위해, 하부 판형구조체(364-21)의 테두리에 적어도 2 이상의 홀 형태로 형성된 것이다. 하부 홀들(364-23)의 내벽은 환봉 연결부재들(364-3)과 결합하기 위해, 나사산이 형성된 것일 수 있다.The lower holes 364-23 form at least two or more holes on the edge of the lower plate-shaped structure 364-21 to fix and engage the upper closure member 364-1 by the round bar connecting members 364-3. It is formed as. The inner wall of the lower holes 364-23 may be threaded to engage the round bar connecting members 364-3.

환봉 연결부재들(364-3)은 멤브레인(362)의 상부와 하부에 각각 배치된 상부 폐쇄부재(364-1) 및 하부 폐쇄부재(364-2)와 각각 결합하여, 멤브레인(362)을 상부 폐쇄부재(364-1)와 하부 폐쇄부재(364-1) 사이에서 고정시킨다.The round bar connecting members 364-3 are coupled to the upper closure member 364-1 and the lower closure member 364-2 respectively disposed on the upper and lower portions of the membrane 362, thereby connecting the membrane 362 to the upper portion. It is fixed between the closing member 364-1 and the lower closing member 364-1.

도 7c를 참조하면, 환봉 연결부재(364-3)는 상부 폐쇄부재(364-1)와 하부 폐쇄부재(364-1)의 4 부분들을 각각 연결하여 고정시킬 수 있다. 이를 위해, 환봉 연결부재들(364-3)이 4개 구비될 수 있으며, 각각 상부 폐쇄부재(364-1)와 하부 폐쇄부재(364-1)의 4 부분들(예를 들어, 4각 테두리 부분)과 각각 연결하여 고정시킬 수 있다. 다만, 환봉 연결부재(364-3)의 개수는 필요에 따라 증감될 수 있다. 또한, 환봉 연결부재(364-3)는 상부 폐쇄부재(364-1) 및 하부 폐쇄부재(364-2)와 각각 결합하기 위해 너트 부재(미도시)를 더 포함할 수도 있다.Referring to FIG. 7C, the round bar connecting member 364-3 may connect and fix four portions of the upper closing member 364-1 and the lower closing member 364-1, respectively. To this end, four round bar connecting members 364-3 may be provided, and each of four portions (for example, a quadrilateral edge) of the upper closing member 364-1 and the lower closing member 364-1 may be provided. Each part) and can be fixed. However, the number of round bar connecting member (364-3) may be increased or decreased as needed. In addition, the round bar connecting member 364-3 may further include a nut member (not shown) for coupling with the upper closure member 364-1 and the lower closure member 364-2, respectively.

이하에서는 본 발명에 따른 컬럼 부선장치(Porous 타입)와 종래의 컬럼 부선장치들(Cavitation 타입 및 Inline-mixer 타입) 간의 기포 생성에 관한 성능 실험 데이터를 설명한다.Hereinafter, performance test data regarding bubble generation between a column barge device (Porous type) and conventional column barge devices (Cavitation type and Inline-mixer type) according to the present invention will be described.

도 8은 본원발명의 컬럼부선장치(Porous type)와 종래의 컬럼 부선장치(Cavitation type 및 Inline-mixer type) 각각의 기포 생성모듈들을 도시한 것이다.8 is a view illustrating bubble generation modules of each of the column floating apparatus (Porous type) and the conventional column floating apparatus (Cavitation type and Inline-mixer type) of the present invention.

기포 생성모듈들의 동작을 모니터링하기 위해, 초고속 카메라(예를 들어, 1,460 fps)를 사용하며, 이미지 분석 프로그램으로는 Zeiss를 이용하여 200개 이상의 기포 크기를 스캐닝한다. 또한, 각각의 컬럼 부선장치는 동일한 제원으로서 높이 3[m]이고, 직경이 3.5[cm]인 것을 사용하며, 가스홀드업 측정장치(Mano meter)의 설치 간격은 35[cm]으로 설정한다. In order to monitor the operation of the bubble generation modules, a high speed camera (eg, 1,460 fps) is used, and image analysis program is used to scan more than 200 bubble sizes using Zeiss. In addition, each column flotation apparatus uses a height of 3 [m] and a diameter of 3.5 [cm] as the same specification, and the installation interval of a gas hold-up measuring device (Mano meter) is set to 35 [cm].

또한, 실험방법은 다음의 표 1과 같은 조건을 적용한다.In addition, the experimental method is applied to the conditions shown in Table 1.

그 외의 조건으로, 고속 카메라와 컬럼 부선장치들 사이의 간격은 20[cm]으로 하고, 고속 카메라의 화면의 크기 2[cm]로 하며, 시약 교반은 1,000[RPM](20분)이라는 조건을 적용한다.In other conditions, the distance between the high speed camera and the column flotation apparatus is 20 [cm], the screen size of the high speed camera is 2 [cm], and the reagent agitation is 1,000 [RPM] (20 minutes). Apply.

전술한 조건에 따른 기포 생성 실험을 진행한 결과 다음과 같은 실험 데이터를 얻을 수 있다.As a result of performing the bubble generation experiment according to the above conditions, the following experimental data can be obtained.

도 9는 기포 생성 실험에 따라 생성된 각 컬럼 부선장치들의 기포제 농도 변화에 대응하는 기포 크기를 나타내는 그래프이다. 이에 따르면, Klassen과 Mokrousov 가 보고한 trend for bubbles issuing from a single orifice와 유사함을 확인할 수 있다.FIG. 9 is a graph showing bubble sizes corresponding to foaming agent concentration changes of respective column floating apparatuses generated according to a bubble generating experiment. According to this, it is similar to the trend for bubbles issuing from a single orifice reported by Klassen and Mokrousov.

도 10은 각 컬럼 부선장치들의 기포 속도에 대응하는 기포 홀드업의 관계를 예시하는 일 실시예의 그래프이고, 도 11은 각 컬럼 부선장치들의 기포 속도에 대응하는 기포 홀드업의 관계를 예시하는 또 다른 실시예의 그래프이고, 도 12는 각 컬럼 부선장치들의 평균 기포 크기를 비교하는 그래프이다.FIG. 10 is a graph of one embodiment illustrating a relationship between bubble hold-ups corresponding to bubble speeds of respective column floaters, and FIG. 11 is yet another example illustrating a relationship between bubble hold-ups corresponding to bubble speeds of respective column floaters. 12 is a graph of an embodiment, and FIG. 12 is a graph comparing average bubble sizes of respective column floaters.

도 10 내지 도 12를 참조하면,컬럼부선장치의 종류별로 주요 인자인 기포 속도(Jg)와 기포 홀드업(holdup: εg)을 통해 컬럼부선장치 내에 가스분산 특성을 확인할 수 있다. Referring to FIGS. 10 to 12, gas dispersion characteristics in the column bar apparatus may be confirmed through bubble speeds (Jg) and bubble holdup (εg), which are main factors for each type of column bar apparatus.

실험 결과 실제 측정된 기포 크기와 산정된 기포 크기의 결과가 유사함을 확인할 수 있다. 예를 들어, 실제 측정된 기포의 크기는 Porous type의 경우에 0.718[mm]이고, Cavitation type의 경우에 0.613[mm]이고, Inline-mixer type의 경우에는 0.630[mm]임을 확인할 수 있다. 이론상의 오차범위는 ±15 내지 20[%]의 값을 가진다는 점에서, 전술한 기포 크기는 용인할 수 있는 정도의 오차를 갖는다.Experimental results show that the results of the measured bubble size and the calculated bubble size are similar. For example, the actual measured bubble size is 0.718 [mm] for the porous type, 0.613 [mm] for the cavitation type, and 0.630 [mm] for the inline-mixer type. Since the theoretical error range has a value of ± 15 to 20 [%], the bubble size described above has an acceptable degree of error.

컬럼부선의 가스분산특성을 살펴보면, 기포제의 농도가 증가함에 따라 각 컬럼부선장치들의 종류에 관계없이 기포 크기가 감소하는 것을 확인할 수 있다. Looking at the gas dispersion characteristics of the column bar, it can be seen that as the concentration of the foaming agent increases, the bubble size is reduced regardless of the type of each column bar equipment.

한편, 본 발명에 따른 컬럼부선장치(Porous type)의 경우에 가스속도가 증가할수록 컬럼 내에 용존량이 상승하여 가스 홀드업이 증가하는 것을 확인할 수 있다. 이에 비해, 종래의 컬럼부선장치인 Cavitation type의 경우에는 가스속도가 증가할수록 컬럼 내에 큰 기포가 형성되어 가스홀드업이 오히려 소폭 감소하는 것을 확인할 수 있다. 또한, 종래의 또 다른 컬럼부선장치인 Inline-mixer type의 경우에도 기포제의 농도가 증가함에도 불구하고 기계적 기포발생에 의해 비교적 균일한 기포가 형성되어 가스홀드업의 변화가 크지 않음을 확인할 수 있다. On the other hand, in the case of the column floating device according to the present invention (Porous type) it can be seen that the gas holdup increases by increasing the dissolved amount in the column as the gas velocity increases. On the other hand, in the case of the Cavitation type, which is a conventional column barge device, as the gas velocity increases, a large bubble is formed in the column, so that the gas holdup decreases slightly. In addition, in the case of another conventional line-floating apparatus, Inline-mixer type, even though the concentration of the foaming agent is increased, it is confirmed that a relatively uniform bubble is formed by the mechanical bubble generation so that the gas hold-up change is not large.

따라서, 전술한 각 컬럼부선장치의 성능을 비교해 보면, 본 발명에 따른 Porous type의 컬럼부선장치는 컬럼본체 내에서 가스 분산 특성을 이용해 컬럼부선의 선별적 효율을 조절할 수 있도록 하며, 믹싱 등의 모델링 및 scale-up 컬럼 제조에 효율적인 적용이 가능한 성능 특성을 갖는다. Therefore, when comparing the performance of the above-described column barge device, the porous barge device of the porous type according to the present invention can adjust the selective efficiency of the column barge by using gas dispersion characteristics in the column body, modeling such as mixing And performance characteristics that can be efficiently applied to scale-up column production.

이상에서 본 발명의 광물로부터 정광을 추출하기 위한 컬럼 부선장치에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다.In the above description, the technical idea of the column flotation apparatus for extracting the concentrate from the mineral of the present invention has been described with the accompanying drawings, but this is by way of example and not by way of limitation.

따라서, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.Accordingly, the present invention is not limited to the above-described specific preferred embodiments, and various modifications can be made by those skilled in the art without departing from the gist of the invention as claimed in the claims. Of course, such changes are within the scope of the claims.

100: 정광 회수기
200: 컬럼 본체
210a: 컬럼 단위모듈
210: 컬럼 하우징
220: 컬럼 상부결합부재
230: 컬럼 하부결합부재
240: 광물 유입구
300: 미세기포 생성기
310: 기포 하우징
320: 기포 상부결합부재
330: 기포 하부결합부재
340: 기포제 유입구
350: 정미 토출구
360: 기포 생성모듈
400: 공기 주입기100: concentrate recovery machine
200: column body
210a: column unit module
210: column housing
220: column upper coupling member
230: column lower coupling member
240: mineral inlet
300: microbubble generator
310: bubble housing
320: bubble upper coupling member
330: bubble lower coupling member
340: foam inlet
350: net discharge port
360: bubble generation module
400: air injector

Claims

A column unit having a plurality of column unit modules having a floating space for the injected mineral ore to float, wherein the plurality of column unit modules are respectively connected in series in the longitudinal direction;
A concentrate recoverer which is provided at an upper end of the column body and separates and concentrates the suspended concentrate separated from the mineral ore; And
It is provided at the bottom of the column body, and comprises a fine bubble generator for generating a fine bubble by using the air introduced from the outside to supply to the column body,
The micro bubble generator,
A bubble housing for temporarily receiving the generated microbubbles;
A bubble upper coupling member provided at an upper portion of the bubble housing to detachably couple to a lower end of a column unit module constituting the column body;
A bubble lower coupling member disposed below the bubble housing and coupled to an air injector for supplying the air into the bubble housing; And
A porous bubble generation module provided inside the bubble housing to receive the air provided from the air injector, and filter the received air to generate the microbubbles;
The bubble generation module,
A membrane having a hollow central portion in a longitudinal direction and passing the air flowing into the central portion through a sidewall of the cylindrical structure to generate the microbubbles; And
A support for fixing the membrane to the bubble lower coupling member in the bubble housing;
The support,
An upper closure member disposed on the membrane to close an upper end of the membrane;
A lower closure member disposed under the membrane to close a portion of the lower end of the membrane; And
A plurality of round bar connection members coupled to the upper closure member and the lower closure member respectively disposed on the upper and lower portions of the membrane to fix the membrane between the upper closure member and the lower closure member,
The upper closure member,
Upper plate structure;
A protrusion having an upper surface of the upper plate-shaped structure extending in a dome shape; And
Comprising a plurality of upper holes formed at least two holes in the rim of the upper plate-shaped structure for coupling with the round bar connecting members,
And a lower surface of the upper plate-shaped structure includes a groove portion corresponding to an upper end surface of the membrane so as to receive an upper end portion of the membrane.

The method according to claim 1,
The column unit module
A column housing having a tubular structure for having the floating space;
A column upper coupling member protruding in a lateral direction from an upper portion of the column housing and including an annular structure for coupling with another column unit module or a concentrate recoverer; And
A column for extracting concentrate from minerals, characterized in that it protrudes laterally from the bottom of the column housing and includes a column bottom coupling member including a ring structure for coupling with another column unit module or microbubble generator. Barge.

The method according to claim 2,
The column upper coupling member and the column lower coupling member,
And a column structure for screwing to be coupled to and detachable from the other column unit modules, the concentrate recoverer or the microbubble generator in the longitudinal direction.

The method according to claim 2,
The column unit module,
And at least one mineral inlet for introducing the mineral ore into the column housing.

delete

The method according to claim 1,
The membrane,
Column floating apparatus for extracting the concentrate from the mineral, characterized in that the porous ceramic material.

delete

The method according to claim 1,
The lower closure member,
A lower plate-shaped structure having a hollow central portion;
A tubular member disposed on a bottom surface of the lower plate-like structure, in communication with the air injector for guiding the air to the membrane; And
And a plurality of lower holes in which at least two holes are formed at an edge of the lower plate-shaped structure to couple with the round bar connecting members.

The method according to claim 1,
The round bar connecting member,
Four round bar connection member is provided, the column bar floating apparatus for extracting concentrate from the mineral, characterized in that to connect and fix the four parts of the upper closure member and the lower closure member, respectively.

The method according to claim 1,
The micro bubble generator
A foaming agent inlet for introducing a foaming agent for promoting the generation of the microbubbles into the side of the foam housing; And
Extracting concentrate from the mineral, characterized in that it further comprises a tailings outlet formed in the side portion of the bubble housing to discharge the tailings to the outside when the tailings separated from the mineral ore accumulates in the lower portion of the bubble housing Column flotation device for